CN107384155A - 一种新型水性pe木器漆及其制备方法 - Google Patents

一种新型水性pe木器漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型水性PE木器漆，由甲组分、乙组分和引发‑促进剂组成；所述的甲组分：乙组分：引发‑促进剂的配比为100:40:3～5；本发明的一种水性PE木器漆，先按甲、乙组分的配方分别制备好甲组分、乙组分；在容器内按甲乙组分的配比100:40加入甲组分、乙组分，并混合均匀；然后按配比加入促进剂，搅拌均匀后再加入引发剂，搅拌0.5h，过滤，得所述的水性PE木器漆；本发明制得的水性PE木器漆，其性能与溶剂型PE木器漆相当，具有优异的附着力、耐沾污性、耐水性、耐碱性，漆膜具有高丰满度、高硬度、高亮光等特点。

Description

一种新型水性PE木器漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性木器漆，尤其涉及到一种新型水性PE木器漆及其制备方法，属于水性涂料技术领域。
技术背景
国内外相继制定了严厉的环保法规来限制挥发性有机化合物(VOC)向大气排放，高性能、环保化已成为涂料发展的方向。
水性木器漆是一种以水作为分散介质的特殊涂料，它不含苯、二甲苯、游离TDI等有害物质，是一种真正意义上的生态环保型涂料，具有环保无毒、无气味、挥发物极少、不燃不爆、不黄变、涂刷面积大、当天刷涂当天即可入住等优点。随着人们环保意识的不断增强，水性木器漆越来越受到市场的欢迎和消费者的青睐。
目前，水性木器涂料的主要种类有水性醇酸类、聚氨酯水分散体、丙烯酸乳液、聚氨酯-丙烯酸杂化乳液等。醇酸类水性木器涂料虽然成膜性好、光泽度高、装饰性好，但涂膜干性慢、硬度低、耐黄变性差，且涂料在储存过程中容易发生水解，储存稳定性差；聚氨酯水分散体类木器涂料虽然丰满度高、韧性好、装饰性好，但涂膜硬度低、耐水性差，且价格昂贵；丙烯酸乳液类木器涂料具有硬度好、价格较为低廉等优点，但丙烯酸乳液类木器涂料还存在涂膜偏软、打磨性较差、涂料对底材的渗透性差、涂膜的耐水性和耐溶剂性较差、涂膜光泽度低、丰满度较差等缺点。因此市场上大量使用丙烯酸杂化聚氨酯乳液或聚氨酯化学改性丙烯酸乳液，但其硬度、丰满度等性能较溶剂型木器漆相差较大，因此市场上水性木器漆市场占有率较小，在政府政策环保化、涂料水性化的大背景下，市场上对高硬度、高丰满度水性木器漆的要求越来越迫切。
中国专利CN201510369898.4公开了一种水性木器漆及其制备方法，所述水性木器漆由水性聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基苯基酸酯-丙烯酸丁酯共聚物、增稠剂、光引发剂、消泡剂份、分散剂、流平剂、填充料、助溶剂、水按重量份配置而成。该发明的水性木器漆具有硬度高、成膜时间短的特点，且制作工艺简单，环保。但该水性木器漆的硬度、丰满度等重要性能较溶剂型木器漆还有一定距离。
溶剂型不饱和聚酯树脂(PE)木器漆因高丰满度、高硬度、高亮光等特点在木器涂料领域具有较高市场占有率，由于环保的原因，水性聚酯树脂应运而生；但水性聚酯树脂都是作为含有羟基的组分与氨基树脂配制成烤漆、或与聚氨酯固化剂配制成双组分聚氨酯涂料，严格意义上说还不是水性聚酯涂料。目前没有公开资料报导过水性聚酯木器涂料，开发一种性能与溶剂型PE木器漆相近的水性聚酯木器漆很有必要。
发明内容
为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的旨在提供一种新型水性PE木器漆。
本发明的另一目的提供一种新型水性PE木器漆的制备方法。
本发明的一种新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的水性PE木器漆由甲组分、乙组分和引发-促进剂组成；所述的甲组分：乙组分：引发-促进剂的配比为100:40:3～5。
所述的甲组分，按重量份计，其组成为：改性不饱和聚酯树脂乳液35.0～65.0份、防冻剂2.0～5.0份、颜填料0～40.0份、润湿分散剂0～5.0份、pH调节剂0.2～1.0份、消泡剂0.2～0.5份、增稠流变剂0.2～0.5份、成膜助剂2.0～12.0份、水性色浆0～5.0份、功能助剂0～10.0份、杀菌剂0.1～0.3份、去离子水15.0～30.0份；
所述的乙组分，按重量份计，其组成为：不饱和单体20.0～30.0份、去离子水与乙醇液15.0～20.0份、乳化剂0.5～2.0份；
所述的引发-促进剂，按重量份计，其组成为：引发剂1.5～2.5份、促进剂1.5～3.0份。
所述的改性不饱和聚酯树脂乳液，是在传统的聚酯分子链上引入不饱和单体进行改性制得改性不饱和聚酯，达到规定的酸值20～80mgKOH/g后，真空脱除溶剂，再通过反相乳化法制得改性不饱和聚酯乳液；该聚酯乳液为半透明的纳米微乳液，其粒径为60～100nm；所述的改性不饱和聚酯树脂乳液在申请的专利“一种水性聚酯涂料用改性不饱和聚酯乳液及其制备方法”中已有描述。
其中，所述的颜填料为钛白粉、超细滑石粉、重钙粉、轻钙粉、云母粉、高岭土、沉淀硫酸钡、硅钙粉、玻璃粉、硬脂酸中的一种或几种的组合。
所述的润湿分散剂为聚羧酸型阴离子分散剂、非离子型高分子水性分散剂中的一种或几种的组合。
所述的消泡剂为有机硅类、聚丙烯酸类、磷酸酯类、硅烷聚醚类、炔二醇类消泡剂中的一种或几种的组合。
所述的增稠流变剂为改性纤维素类增稠剂、疏水改性碱溶胀丙烯酸、缔合型聚氨酯、改性膨润土的一种或几种的组合。
所述的成膜助剂为聚乙二醇-200、聚乙二醇-300、醇酯-12、丙二醇苯醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种的组合。
所述的功能助剂为基材润湿剂、耐磨剂、消光剂、抗划伤剂、手感剂、紫外线吸收剂，纳米添加剂的一种或几种的组合。
所述的不饱和单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、乙烯基苯酚、苯乙烯中的一种或两种以上。
所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种以上。
所述的引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、双氧水、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酸、过氧化环己酮中的一种或两种以上。
所述的促进剂为巯基丙酸、巯基乙酸、硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或两种以上。
本发明的一种新型水性PE木器漆的制备方法，步骤如下：先按甲、乙组分的配方分别制备好甲组分、乙组分；在容器内按甲乙组分的配比100:40加入甲组分、乙组分，并混合均匀；然后按配比加入促进剂，搅拌均匀后再加入引发剂，搅拌0.5h，过滤，得所述的水性PE木器漆。
本发明所述的水性PE木器漆，其性能与溶剂型PE木器漆相当，具有优异的附着力、耐沾污性、耐水性、耐碱性，漆膜具有高丰满度、高硬度、高亮光等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的一种水性聚酯涂料用改性不饱和聚酯乳液做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
实施例1
一种新型水性PE木器白底漆：
甲组分组成：改性不饱和聚酯树脂乳液45份、防冻剂2份、滑石粉10份、钛白粉5份、重钙粉8份、硫酸钡3份、硬脂酸2.5份、阴离子分散剂2份、pH调节剂0.5份、有机硅消泡剂0.3份、疏水改性碱溶胀丙烯酸乳液0.4份、醇酯-12成膜助剂6份、基材润湿剂0.2份、杀菌剂0.3份、去离子水20份；
乙组分组成：甲基丙烯酸羟乙酯15份、甲基丙烯酸羟丙酯10份、乙醇10份、去离子水8份、烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醚1份；
制备步骤如下：先按甲、乙组分的配方分别制备好甲组分、乙组分；在容器内按甲乙组分的配比100:40加入甲组分、乙组分，并混合均匀；然后加入促进剂巯基乙酸2.5份，搅拌均匀后再加入引发剂过氧化苯甲酰1份和双氧水1份，搅拌0.5h，过滤，得所述的水性PE木器白底漆。
性能测试：在所述的水性PE木器白底漆加入适量的去离子水，均匀喷涂到木器表面，干燥时间24h后易打磨，漆膜无暗泡，高致密性。
实施例2
一种新型水性PE木器白面漆：
甲组分组成：改性不饱和聚酯树脂乳液55份、防冻剂3份、钛白粉15份、高分子分散剂3份、pH调节剂0.3份、硅烷聚醚消泡剂0.3份、缔合型聚氨酯0.3份、二丙二醇丁醚4.6份、抗划伤剂0.2份、基材润湿剂0.2份、杀菌剂0.3份、去离子水21份；
乙组分组成：甲基丙烯酸羟乙酯15份、丙烯酸羟丙酯12份、乙醇10份、去离子水8份、烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醚1.2份；
制备步骤如下：先按甲、乙组分的配方分别制备好甲组分、乙组分；在容器内按甲乙组分的配比100:40加入甲组分、乙组分，并混合均匀；然后加入促进剂巯基乙酸2.6份，搅拌均匀后再加入引发剂过氧化苯甲酰1份和过氧化环己酮1份，搅拌0.5h，过滤，得所述的水性PE木器白面漆。
性能测试：在所述的水性PE木器白面漆加入适量的去离子水，均匀喷涂到木器表面，干燥时间24h后，漆膜硬度1H，7天后漆膜硬度2H；漆膜无暗泡，高亮光、高丰满度。
实施例3
一种新型水性PE木器罩光清漆：
甲组分组成：改性不饱和聚酯树脂乳液60份、防冻剂3份、pH调节剂0.3份、硅烷聚醚消泡剂0.3份、缔合型聚氨酯0.1份、二丙二醇丁醚5份、抗划伤剂0.2份、基材润湿剂0.2份、杀菌剂0.3份、去离子水25份；
乙组分组成：甲基丙烯酸羟乙酯15份、甲基丙烯酸羟丁酯10份、苯乙烯2份、乙醇10份、去离子水8份、烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醚1.2份；
制备步骤如下：先按甲、乙组分的配方分别制备好甲组分、乙组分；在容器内按甲乙组分的配比100:40加入甲组分、乙组分，并混合均匀；然后加入促进剂巯基乙酸2.5份，搅拌均匀后再加入引发剂过氧化苯甲酰1份和过氧化环己酮1份，搅拌0.5h，过滤，得所述的水性PE木器罩光清漆。
性能测试：在所述的水性PE木器罩光清漆加入适量的去离子水，均匀喷涂到木器表面，干燥时间24h后，漆膜硬度1H，7天后漆膜硬度2H；漆膜无暗泡，高亮光、高透明性、高丰满度。
尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (8)

1.一种新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的水性PE木器漆由甲组分、乙组分和引发-促进剂组成；所述的甲组分：乙组分：引发-促进剂的配比为100:40:3～5；
所述的甲组分，按重量份计，其组成为：改性不饱和聚酯树脂乳液35.0～65.0份、防冻剂2.0～5.0份、颜填料0～40.0份、润湿分散剂0～5.0份、pH调节剂0.2～1.0份、消泡剂0.2～0.5份、增稠流变剂0.2～0.5份、成膜助剂2.0～12.0份、水性色浆0～5.0份、功能助剂0～10.0份、杀菌剂0.1～0.3份、去离子水15.0～30.0份；其中，所述的改性不饱和聚酯树脂乳液，是在传统的聚酯分子链上引入不饱和单体进行改性制得改性不饱和聚酯，达到规定的酸值20～80mgKOH/g后，真空脱除溶剂，再通过反相乳化法制得的改性不饱和聚酯乳液；所述的聚酯乳液为半透明的纳米微乳液，其粒径为60～100nm；
所述的乙组分，按重量份计，其组成为：不饱和单体20.0～30.0份、去离子水与乙醇液15.0～20.0份、乳化剂0.5～2.0份；其中，所述的不饱和单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、乙烯基苯酚、苯乙烯中的一种或两种以上；所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种以上；
所述的引发-促进剂，按重量份计，其组成为：引发剂1.5～2.5份、促进剂1.5～3.0份；其中，所述的引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、双氧水、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酸、过氧化环己酮中的一种或两种以上；所述的促进剂为巯基丙酸、巯基乙酸、硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的颜填料为钛白粉、超细滑石粉、重钙粉、轻钙粉、云母粉、高岭土、沉淀硫酸钡、硅钙粉、玻璃粉、硬脂酸中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的润湿分散剂为聚羧酸型阴离子分散剂、非离子型高分子水性分散剂中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅类、聚丙烯酸类、磷酸酯类、硅烷聚醚类、炔二醇类消泡剂中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的增稠流变剂为改性纤维素类增稠剂、疏水改性碱溶胀丙烯酸、缔合型聚氨酯、改性膨润土的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的成膜助剂为聚乙二醇-200、聚乙二醇-300、醇酯-12、丙二醇苯醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的新型水性PE木器漆，其特征在于，所述的功能助剂为基材润湿剂、耐磨剂、消光剂、抗划伤剂、手感剂、紫外线吸收剂，纳米添加剂的一种或几种的组合。
8.一种如权利要求1所述的新型水性PE木器漆的制备方法，其特征在于：其步骤如下：先按甲、乙组分的配方分别制备好甲组分、乙组分；在容器内按甲乙组分的配比100:40加入甲组分、乙组分，并混合均匀；然后按配比加入促进剂，搅拌均匀后再加入引发剂，搅拌0.5h，过滤，得所述的水性PE木器漆。
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